北斗衛(wèi)星時(shí)鐘同步裝置：實(shí)現(xiàn)全球時(shí)間精確同步

北斗衛(wèi)星時(shí)鐘同步裝置是一項(xiàng)令人驚嘆的科技研究，可以通過(guò)衛(wèi)星系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)全球時(shí)間的精確同步。

現(xiàn)行的衛(wèi)星時(shí)鐘同步系統(tǒng)支持硬對(duì)時(shí)（脈沖節(jié)點(diǎn)PPS、PPM、PPH）、軟對(duì)時(shí)（串口報(bào)文）、編碼對(duì)時(shí)（IRIG-B、DCF77）和網(wǎng)絡(luò)NTP對(duì)時(shí)，滿足國(guó)內(nèi)外不同設(shè)備的對(duì)時(shí)接口要求，變電站內(nèi)微機(jī)保護(hù)裝置、測(cè)控裝置、故障錄波器、自動(dòng)化系統(tǒng)站控層設(shè)備等均可接入北斗時(shí)鐘同步系統(tǒng)。對(duì)時(shí)接口一般有：RS232串口輸出、RS485串口輸出，非調(diào)制IRIG-B輸出信號(hào)，分脈沖1PPM輸出信號(hào)，秒脈沖1PPS輸出信號(hào)等。綜自變電站中往往有許多不同的新老裝置需要接收時(shí)鐘同步信號(hào)，其接口類(lèi)型繁多，在實(shí)際的工程應(yīng)用中往往是幾種對(duì)時(shí)方式結(jié)合在一起使用的，這樣就需要增加硬接點(diǎn)或網(wǎng)絡(luò)對(duì)時(shí)來(lái)統(tǒng)一時(shí)間。比如變電站自動(dòng)化系統(tǒng)中有很多設(shè)備不支持B碼對(duì)時(shí)，則多采用串行口對(duì)時(shí)和1PPM脈沖對(duì)時(shí)相結(jié)合的對(duì)時(shí)方式，串行口對(duì)時(shí)將智能設(shè)備的時(shí)間基準(zhǔn)精確到毫秒級(jí)，而1PPM每整分鐘發(fā)一個(gè)脈沖作用于智能裝置的時(shí)鐘清零線,從而實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘的精確同步。具有B碼對(duì)時(shí)功能的智能裝置，原則上是不能再接受串行通信報(bào)文對(duì)時(shí)的，否則會(huì)出現(xiàn)時(shí)間跳變，而比較先進(jìn)的智能裝置會(huì)在通信程序里增加一個(gè)判據(jù)，當(dāng)B碼對(duì)時(shí)功能發(fā)生故障時(shí)才接受串行口的對(duì)時(shí)報(bào)文進(jìn)行對(duì)時(shí)。

電廠的北斗衛(wèi)星時(shí)鐘同步系統(tǒng)由主時(shí)鐘、時(shí)間信號(hào)傳輸通道、時(shí)間信號(hào)用戶(hù)設(shè)備接口（擴(kuò)展裝置）組成。主時(shí)鐘一般設(shè)在電廠的控制中心，包括標(biāo)準(zhǔn)機(jī)箱、接收模塊、接收天線、電源模塊、時(shí)間信號(hào)輸出模塊等，對(duì)變電站設(shè)備和間隔層IED設(shè)備（包括智能電能表等）按要求實(shí)現(xiàn)GPS對(duì)時(shí)，并具有時(shí)鐘同步網(wǎng)絡(luò)傳輸校正措施。

為保證北斗衛(wèi)星同步時(shí)鐘裝置的功能、精度和效率，應(yīng)做好日常的保養(yǎng)和維護(hù)工作，應(yīng)定時(shí)對(duì)各個(gè)部件進(jìn)行檢查，首先應(yīng)檢查裝置顯示面板上的天線信號(hào)是否正常，再檢查顯示面板上鎖定的衛(wèi)星數(shù)量（一般應(yīng)大于3），以上兩項(xiàng)正常后再用顯示面板上所顯示的時(shí)間與各個(gè)對(duì)時(shí)設(shè)備上所顯示或打印的時(shí)間進(jìn)行比對(duì)，以確認(rèn)對(duì)時(shí)系統(tǒng)內(nèi)所有參與對(duì)時(shí)的設(shè)備的對(duì)時(shí)單元工作正常，定時(shí)對(duì)系統(tǒng)內(nèi)的各個(gè)部件進(jìn)行巡檢以保證整個(gè)系統(tǒng)的可靠性。

北斗衛(wèi)星同步時(shí)鐘的衛(wèi)星系統(tǒng)為GPS/北斗雙模式接收，該衛(wèi)星雙模接收系統(tǒng)既能夠同時(shí)接收北斗/GPS雙星系統(tǒng)，也能夠單獨(dú)分別接收GPS或者北斗衛(wèi)星系統(tǒng)?；谧羁煽糠绞?，本時(shí)鐘系統(tǒng)采用了雙星模式。雙模式同時(shí)接收國(guó)產(chǎn)北斗衛(wèi)星系統(tǒng)和美國(guó)GPS全球定位系統(tǒng)衛(wèi)星，使得參與同步定位的衛(wèi)星數(shù)量大幅增加，并且搜星速度快，同步定位精度比單獨(dú)GPS方式更高，時(shí)鐘精度更精準(zhǔn)。

衛(wèi)星時(shí)鐘主機(jī)內(nèi)具有高精度本地時(shí)鐘守時(shí)系統(tǒng)。本地守時(shí)系統(tǒng)精度為10-8，最高為10-9。在GPS、北斗衛(wèi)星系統(tǒng)正常的情況下，本地時(shí)鐘系統(tǒng)被衛(wèi)星所同步。當(dāng)衛(wèi)星系統(tǒng)連接故障時(shí)，時(shí)鐘主機(jī)自動(dòng)切換到本地時(shí)鐘，仍舊能夠提供高精度時(shí)鐘輸出。

采用模塊化插卡方式，能夠方便的通過(guò)功能卡的配置實(shí)現(xiàn)所需的對(duì)時(shí)功能。

裝置特點(diǎn)：

1. 機(jī)架式結(jié)構(gòu)，1U（或2U）、19”標(biāo)準(zhǔn)機(jī)箱,安裝方便，機(jī)箱經(jīng)防磁處理，抗干擾能力強(qiáng)。

2.選用高性能、寬范圍開(kāi)關(guān)電源，工作穩(wěn)定可靠，裝置電源供電自適應(yīng)。（按訂貨技術(shù)協(xié)議配置，缺省為單電源。）

3. 采用GPS/BD雙系統(tǒng)精密授時(shí)，支持單GPS、單北斗、 GPS/北斗聯(lián)合授時(shí)多種網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步授時(shí)方式，并可通過(guò)維護(hù)串口修改授時(shí)方式?？赏ㄟ^(guò)LED在線顯示日期時(shí)間和GPS北斗衛(wèi)星的收星個(gè)數(shù)，直觀反映裝置的同步狀況。

4. 裝置前面板有“POW”燈、“PPS” 燈、“SYN” 燈、“ALM” 燈多種工作狀態(tài)指示，便于運(yùn)行值班人員的日常巡視。

5. 模塊化結(jié)構(gòu)，NTP端口數(shù)量可靈活配置，最多配置28路NTP/SNTP網(wǎng)絡(luò)對(duì)時(shí)信號(hào)，

端口可以靈活的配置使用，可以用在不斷增長(zhǎng)變化的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中；還可用于不同

的子網(wǎng)或不同的物理隔離的網(wǎng)絡(luò)中，使多個(gè)物理隔離的網(wǎng)絡(luò)共享時(shí)鐘資源。

6. 支持WINXP/WIN7/WIN8/WIN10/2000/2003/2008/vista、LINUX等操作系統(tǒng)及支持

NTP協(xié)議的路由器、交換機(jī)、DVR、智能控制器等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。

7. 支持NTP/SNTP V10,V20,V30,V40,SNMP,UDP,Telnet，IP，TCP協(xié)議。保障了在多客戶(hù)端供應(yīng)商的應(yīng)用環(huán)境下仍可實(shí)現(xiàn)兼容互聯(lián)。

8.冗余交流電源220v/冗余直流電源-48v/冗余高壓直流電源240v可供選擇。

9. 模塊化設(shè)計(jì)，多類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)接口輸入輸出，可同時(shí)采用恒溫晶振或銣鐘，有高精度自守時(shí)能力，使服務(wù)提供商與網(wǎng)絡(luò)設(shè)備制造商可以基于網(wǎng)絡(luò)性能、應(yīng)用需求來(lái)選擇最佳的保持水平。

10.滿足每秒2000次時(shí)間請(qǐng)求，恒溫晶振精度1E-9。

審核編輯 黃宇